江苏东海片麻状碱性花岗岩的年代学与地球化学:对扬子板块东北缘新元古构造演化的启示

处于扬子板块东北缘的苏鲁造山带出露的基底岩石主要是各类片麻岩,其中花岗质片麻岩约占80%以上,它们普遍遭受了强烈的角闪岩相退变质作用改造(刘福来等,2004).资料表明,这些岩石原岩的年龄主要集中在700～800 Ma(Li S G et al.,1993;刘福来等,2003,2004;Zheng Y F et al.,2003,2004),峰期年龄约750 Ma(Zheng Y F et al.,2003).     

中大别超高压带中两类花岗片麻岩的锆石矿物包体及变质特点

<正>大别山,因含柯石英(Xu,1987;Okay et al.,1989;Wang et al.,1989)和金刚石(Xu et al.,1992)超高压变质带出露的规模巨大和岩石类型齐全而闻名于世。它是三叠纪华南板块向华北板块之下俯冲形成的碰撞型造山带,发育了与大陆俯冲-折返-碰撞过程相关的、不同变质等级的构造岩石单位(徐树桐等,2002),从南到北,大别山造山带主要包括宿松变质带、南大别低温榴辉岩带、中大别超高压变质带、北     

北大别超高压榴辉岩中麻粒岩相变质的多期记录

<正>大别山是三叠纪华南板块向华北板块之下俯冲形成的碰撞型造山带,包含南大别低温榴辉岩带、中大别超高压变质带和北大别杂岩带等3个含榴辉岩的岩石单位,简称南大别、中大别和北大别。北大别超高压榴辉岩普遍经历过多阶段变质演化过程,特别是峰期之后的麻粒岩相变质叠加,表现为早期的绿辉石退变为细粒的单斜辉石+斜长石+斜方辉石后成合晶(Xu S-T et al.,2000;Liu Y-C et al.,2005,2007,2011,     

微孔模拟物Stber二氧化硅的制备及表征

<正>纳米孔在岩石、土壤、矿物、生物体内普遍存在(Hochella,2008;Wang et al.,2003;Xu et al.,2002,2003;Loucks et al.,2009),并且表现出异于常规物质的性质。例如,在地球环境中,水限制在纳米级别空间的情形极为常见,如岩石、矿物孔内的水,蛋白质结合水等;而水在纳米孔内性质会发生变化,如熔点、凝固点降低等(Denoyel and Pellenq,2002)。由于纳米空间限制以及相互     

北大别超高压榴辉岩中褐帘石和氟磷灰石及其地质意义

褐帘石是绿帘石族矿物,是轻稀土(LREE)和Th等元素的重要载体矿物(Exeley,1980;Brooks et al.,1981;Gromet and Silver,1983;Tribuzio et al.,1996;Hermann,2002),并且常控制俯冲带流体的LREE和Th的含量以及影响着岩石中微量元素的演化(如Hermann,2002).     

金红石中锆含量温度计及其微量元素地球化学特征

Zack et al.(2004a)、Watson et al.(2006)以及Tomkins et al.(2007)(在2GPa条件下)的金红石中锆含量温度计计算结果显示,徐淮地区中生代侵入杂岩所含榴辉岩类包体所经历的榴辉岩相变质的温度范围分别为776～1099℃(平均898℃)、663～923℃(平均750℃)和714～981℃(平均804℃),这些温度结果可能并非榴辉岩相峰期变质温度;其角闪岩相退变质作用过程中保存的温度范围分别为555～777℃(平均697℃)、541～663℃(平均6170C)和588～714℃(平均667℃),这些结果不能代表角闪岩相退变质再平衡后的温度,而只能代表角闪岩相退变质作用过程中某-阶段的温度.微量元素地球化学特征研究表明,榴辉岩类包体所含金红石中的某些微量元素(如Nb、Ta、Cr、Fe、V等)含量与其原岩有继承和对应关系,其原岩主要为镁铁质岩石;榴辉岩类包体与其寄主岩石中部分高价态/高场强元素(HFSE)呈相互消长的关系.榴辉岩的形成与扬子地块和华北地块之间的俯冲,碰撞作用有关.     

菱镁矿与Mg~(2+)溶液平衡分馏系数的理论计算

<正>研究碳酸盐矿物中的元素及同位素组成,对研究古气候古环境有着重要的意义,因此,学界内对于各种碳酸盐矿物的平衡分馏数据有着极大的需求。近年来,一系列的理论计算(Rustad et al.,2010;Schauble,2011;Pinilla et al.,2015等)及实验工作(Pearce et al.,2012;Li et al.,2012等)提供了Ca、Mg、Fe     

北秦岭松树沟及其邻区高压-超高压榴辉岩的确定及其构造地质意义

详细的岩相学观察和激光拉曼矿物包裹体研究,在松树沟及其邻区秦岭群片麻岩中的榴闪岩和斜长角闪岩透镜体中发现了石榴石+绿辉石的典型榴辉岩相矿物组合,以及指示超高压变质的微粒柯石英包裹体,表明北秦岭松树沟及其邻区是超高压变质作用的产物。北秦岭松树沟超镁铁质岩体旁侧的榴闪岩一直以来都存在着接触交代变质(黄月华等,1984)、麻粒岩相变质(钱加慧等,2013)和退变榴辉岩(刘良等,2013;Zhang et al.,1999)等多种成因观点。本次研究在该榴闪岩的基质矿物角闪石的核部、石榴石变斑晶的幔部包裹体及锆石包体中都发现了残留绿辉石,而且发现石榴石变斑晶保存了很好的进变质矿物包裹体和主、微量元素成分环带,表明松树沟榴闪岩为榴辉岩相退变质的产物,至少经历了从角闪岩相到榴辉岩相再到角闪岩相的三阶段顺时针p-T演化。另外,采用激光拉曼光谱分析方法,对丹凤地区秦岭群片麻岩的多个榴闪岩和斜长角闪岩透镜体进行了详细的锆石包裹体矿物学分析,在其中的一个斜长角闪岩的锆石中发现了超高压矿物柯石英,表明该斜长角闪岩为超高压榴辉岩退变质的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,得到松树沟榴辉岩的峰期变质年龄为(500±8)Ma,原岩结晶时代为(796±16)Ma;得到丹凤地区斜长角闪岩的峰期变质时代为(498±3)Ma,同时得到~450 Ma和~420 Ma两期退变质事件年龄;得到斜长角闪岩的围岩片麻岩的变质年龄为(502±4)Ma。其中榴辉岩和斜长角闪岩的~500 Ma的变质年龄分别来自锆石的石榴石+绿辉石以及柯石英包体的微区,应代表本区高压-超高压榴辉岩相变质的年龄。该年龄与秦岭岩群中已发现的官坡含金刚石榴辉岩(~500 Ma,杨经绥等,2002;陈丹玲等,2011)、清油河含金刚石斜长角闪岩(490±5.8 Ma;Wang et al.,2014)的峰期变质年龄一致,也与秦岭岩群区域片麻岩的~500 Ma的变质时代在误差范围内完全一致(刘良等,2013;Diwu et al.,2014),表明松树沟及其邻区榴辉岩与北秦岭造山带已发现的高压-超高压变质岩石一起都应是古生代大陆深俯冲作用的结果。     

大别造山带超高压硬玉石英岩中变质流体活动记录:来自锆石的地球化学证据

<正>板块俯冲和折返过程中的流体活动是板块构造研究的一个重要组成部分,它不仅可以引起矿物反应,诱导岩石体系发生熔融,催化变质反应进行,还会使俯冲板块内部发生显著的流体迁移,引起元素活动和同位素变化(Zheng et al.,2012;van der Straaten et al.,2012;Zheng and Hermann,2014)。因此深入了解俯冲带深部的流体活动及其地球化学效应,不仅对于理解俯冲带内部的构造演化和深俯冲地壳岩片     

西藏甲玛斑岩矿床黑云母特征

<正>黑云母是花岗岩类岩石中最主要的铁镁矿物,在许多斑岩矿床中,其结晶化学式一般为:(K,Na,Ca,Ba)(Fe~(+2),Fe~(+3),Mg,Ti~(+4),Mn,Al)3(Al,Si)4O10(OH,F,Cl)2。黑云母的研究多以花岗岩类岩体为对象展开,指出其在推测母岩岩浆起源、成岩过程、成岩物理化学条件、后期热液作用、钾化蚀变与流体演化关系及成矿元素富集等方面均具有重要的指示意义(Wones et al.,1965;Richard et al.,1974;David et al.,1979)。因此不同产出     

变质脱水过程中Au、Cu、Pb、Zn的萃取及其对造山型成矿作用的启示

<正>造山型金矿为世界上最重要的金矿类型,被认为是变质流体成矿的典型代表(Goldfarb et al.,2005)。此外,变质地体中部分贱金属矿床(Cu、Pb、Zn)具有与造山型金矿类似的地质和地球化学特征,也被认为形成于变质流体(如Leach et al.,1998;Zhong et al.,2012,2013),部分学者亦将其命名为造山型矿床(陈衍景,2006)。目前     

锆石放射成因铅丢失对其微区原位U-Pb定年结果的影响及其数据校正方法

<正>锆石微区原位U-Pb定年是目前最重要的同位素定年方法之一(Simonetti et al.,2006;Cocherie et al.,2008;Johnston et al.,2009),近年来众多学者利用该方法获得了许多精确的锆石U-Pb同位素年龄。然而锆石形成以后由于扩散作用,蜕晶化作用,重结晶作用和多期变质作用等造成锆石中放射成因     

江西德兴地区中侏罗世斑岩铜成矿系统、冷却、剥蚀历史:来自同位素年代学和低温热年代学的制约

<正>目前,对于斑岩铜矿的研究主要集中于探讨温度区间为200⁸00℃范围内矿床的成因问题,例如岩体形成时代及顺序、矿化和热液蚀变时代以及热液活动时限等(Barra et al.,2002;Masterman et al.,2004;Deckart et al.,2005;Pollard et al.,2005;Campbell et al.,2006;Mao et al.,2006;Baumgartner et al.,2009;Redmond and Einaudi,2010;Sillitoe and Mortensen,2010;Vry et al.,2010;Shen et al.,2012;Zhu et al.,2012)。虽然这些问题很重要,但是仍然不足以全面的认识和     

大洋新鲜玄武岩中次生组分去除实验研究

<正>由于长期暴露于海底,大洋玄武岩多与海水发生了不同程度的反应,使得海底玄武岩中普遍沉淀了碳酸盐矿物、磷酸盐矿物、粘土矿物、铁锰氧化物等多种次生组分(Staudigel et al.,1983;Furnes et al.,1999;Bu et al.,2008)。次生组分的沉淀,改变了海底玄武岩的原生矿物组合、元素含量及同位素比值特征。从而海底玄武岩中次生     

铜山口斑岩-矽卡岩型铜钼矿床流体包裹体特征研究

<正>斑岩铜矿床的形成与岩浆期后流体活动关系密切,是成矿的必要条件。深入研究成矿流体演化和矿质沉淀的机制是进一步探讨矿化富集规律及指导找矿的重要依据(Wang et al.,2004,2006;Hou et al.,2011)。流体包裹体是保存在矿物中成矿流体的直接样本,矿床不同蚀变带内矿石矿物和脉石矿物中所含流体包裹体代表了成矿流体演化的不同阶段,对不同蚀变带内流体包     

金属硫化物对俯冲洋壳高压变质作用的制约

<正>硫化物作为主要的金属元素赋存形式,是世界上主要矿产资源的开采矿物,因此在地质学研究中具有重要的经济学意义。大洋中脊玄武岩在形成过程中可含有少量的硫,另外,洋底热液蚀变过程中,硫会被带入到表层洋壳中形成金属硫化物(Alt et al.,1989)。俯冲带是全球最大的物质循环系统,洋壳可携带这些金属硫化物进入俯冲带并遭受高压—超高压变质作用。因此,在全球多个高压洋壳变质带中,金属硫化物都作为一个常见的副矿物产出于榴辉岩及相关岩石中,如在西Alps(Barnicoat and Fry,1986;     

慢速洋中脊超基性岩热液区热液产物特征

<正>慢速洋中脊离轴区高温热液对流系统主要建立在超基性岩基础上,其成矿流体为碱性还原性流体(Bach et al.,2010),流体组分很大程度上取决于高温海水与超基性岩的水-岩反应,该类热液区上的块状硫化物因此表现出相对特殊的矿物组成和化学成分(Klevenz et al.,2011)。我们对Rainbow区(Lein et al.,2003)、Logatchev(Gablina et al.,2000)、Ashadze(Mozgova et al.,2008)等离轴区热液喷口流体     

榴辉岩中单斜辉石-石榴子石镁同位素地质温度计评述

榴辉岩中单斜辉石和石榴子石之间显著的镁同位素平衡分馏,使其成为一种具有潜力的高精度地质温度计。为此本文选取文献中已报道的来自西南天山洋壳冷俯冲造山带、大别-苏鲁陆壳碰撞造山带和南非卡普瓦尔克拉通三种构造环境中的64对单斜辉石—石榴子石矿物对镁同位素数据利用δ~(26)Mg_(Cpx)-δ~(26)Mg_(Grt)图解筛选出50对达到镁同位素平衡分馏的数据,采用Huang et al.(2013)通过第一性原理计算和Wang et al.(2012)、Li et al.(2016)分别通过经验估计得出的镁同位素温度计计算榴辉岩的峰期温度并与前人研究结果进行对比。通过分析计算结果发现对于造山带榴辉岩,Huang et al.(2013)的温度计计算结果与前人通过传统温度计和相平衡模拟研究结果较一致,较好地重现了榴辉岩的峰期温度,而Wang et al.(2012)和Li et al.(2016)的温度计计算结果明显低于前人获得的峰期温度;对于克拉通榴辉岩,三种镁同位素温度计的计算结果与前人通过传统温度计获得的研究结果大多数相差在50℃以上,很可能是早期退变质过程中镁同位素在高温条件下再平衡导致的这表明三种镁同位素温度计均不适用于克拉通榴辉岩。同时,基于这些榴辉岩样品数据,本文利用经验估计的方法进行校准,得到了新的单斜辉石-石榴子石镁同位素公式△~(26)Mg_(Cpx-Grt)=1.11×10~6/[T(K)]~2(R~2=0.92)。此外,本文也对单斜辉石-石榴子石镁同位素地质温度计的应用前景及应用时应当注意的问题进行了简单的探讨。     

固相线以下变质过程中水的行为

在p–T 视剖面上定量计算全岩饱和水含量等值线可以更有效地讨论变质矿物组合的演化。Guiraud 等认为在封闭体系中发生的变质作用通过递进脱水作用使岩石向水含量降低方向演化,脱出的水离开岩石体系。当变质过程向水含量增加方向演化时,岩石会很快变成流体缺失状态,不利于变质矿物组合的进一步演化。因此,从岩石中的实际矿物组合所得到的“变质峰期”应该理解为脱水反应结束,并可能发生少量水化反应的位置,并不一定对应p–T 轨迹所经历的实际峰期温度或压力。利用p–T 视剖面图和饱和水含量等值线的行为研究阿尔泰造山带泥质岩石的中低压变质作用发现,阿尔泰地区红柱石型变质带的发生与蓝晶石型变质带的抬升有关,主要发生铝硅酸盐矿物之间的同质多相转变,低压变质矿物组合未能达到热力学平衡状态。与泥质岩中低压变质演化明显不同的是超高压榴辉岩在峰期以后的减压过程中仍然发生递进脱水作用。     

黔西南水银洞金矿床伊利石和碳酸盐矿物的短波红外光谱研究及其成矿和找矿意义

<正>短波红外反射光谱(SWIR)技术具有快速、经济、操作简便的优点,可以很好地识别大多数含OH和CO_3~(2-)的细粒蚀变矿物,短波红外反射光谱的特征吸收峰峰位变化可以表征伊利石、碳酸盐矿物、绿泥石、明矾石等矿物的化学成分变化(Swayze et al.,1992;Scott and Yang et al.,1997;Thompson et al.,1999)。水银洞金矿位于我国黔西南地区,该地区一直以来被认为是除美国内华达州以外全球最大的卡林型金矿矿集